车用柴油机满足国IV排放阶段技术路线分析.pdf

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1、车用柴油机满足国IV排放阶段技术路线分析戚爱玲(上海汇众汽车制造有限公司，上海200072)【摘要】文章介绍了目前比较成熟的两条满足国IV排放阶段的技术路线，并对这两条技术路线的优缺点进行了分析比较，指出SCR(选择性催化还原)路线更适合我国国情。．【Abstract】TwotechniqueroutesthatmeettherequirementofGUOIVEmissionareintro·duced，andtheadvantageanddisadvantageofthemarecompar

2、ed．ItisconcludedthatSCRisthebestroutetoourcountry．【主题词】排放控制柴油机汽车1月1日。因此，吸取国外的经验，选择一条适合0引言中国国情的技术路线，开发满足国IV标准的柴油机，是国内车用柴油机厂及商用车整车企业最为关心的一个问题。2005年，原国家环保总局和国家质检总局联合发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB18352．3—2005)和《车用1我国柴油机排放标准发展回顾压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放

3、限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、V阶段)》1990年我国开始控制机动车尾气排放，实施(GB17691—2005)两项国家标准，分别对最大总相当于欧洲1973年的欧0标准，之间相差】7年；质量不超过3．5t的乘用车、商用车以及最大总质2000年我国实施国I标准，欧洲对应的欧I实施年量大于3．5t的柴油车的污染物排放限值及测量方份是1992年，相差8年；2004年国II实施，对应的法制定了规范。欧II实施是1996年，相差8年；国III实施是20072008年6月，环境保护部又发布了HJ437．年，对应

4、的欧III实施是2000年，相差7年；预定的2008、HJ438．2008和HJ439．2008三项柴油机标国IV实施日期是2010年，欧洲对应的欧IV已于准，分别对最大总质量大于3．5t柴油车的车载诊2005年实施，相差5年；预定的国V实施日期是断(OBD)系统、排放控制系统耐久性和在用车符2012年，对应的欧V已于2008年实施，相差4年。合性提出了技术要求，这三项新标准已于2008年显然，从我国机动车排放标准施行的时间进度上7月1日起实施。来看，追赶欧洲的步伐明显在加快。表1给出我标准的发

5、展对柴油机的排放提出了更高的要国中重型柴油机排放限值的发展过程。从表中可求。根据国标GB17691—2005规定，新车型型式以看到，与国III限值相比，国IV限值的PM(颗粒核准执行日期分别为：国III阶段2oo7年1月1物)又降低了80％，NO(氮氧化物)又降低了日，国IV阶段2010年1月1日，国V阶段2012年30％收稿日期：2009—10—26上海汽车2010．02·59·表1我国中重型柴油机排放限值演变(g／kWh)限值。采用这一路线的主要厂商有依维柯、康明排放阶段年份COHCNOxP

6、M烟度m斯、雷诺、沃尔沃等。欧01990l1．22．414．40．70(2)EGR(废气再循环)+DPF(颗粒捕集器)国I20oo4．51．18．0O．36技术路线。它以EGR为基础，在机内抑制NO的国II20o44．0ll7．0O．15产生，在机外后处理过程中采用颗粒捕集器对PM国III2[x】72．1O．665．00．10O．8国IV20lO1．50．463．5O．O20．5进行颗粒捕捉，从而达到同时降低NO和PM的国V2(】l21．50．252．OO．O20．5效果，如图1的EGR+DPF

7、曲线所示。采用这一路线的主要厂商有斯堪尼亚、曼等。2满足国IV排放的技术路线分析最近几年，又有人提出了低温等离子体技术，该技术具有同时去除NO和PM的潜力，可能成国IV排放标准对柴油机来讲，是一个技术的为未来柴油机尾气净化的发展方向。转折点。国IV标准之前，柴油机可以通过改进燃2．1优化燃烧+SCR路线油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化技术来控图2为优化燃烧+SCR技术路线示意图。制污染物的排放，达到相应的标准，而从国IV开SCR系统中的尿素喷射剂量由发动机管理系统控始，仅依靠改进燃油喷射系统、

8、优化燃烧过程等机制，尿素的喷入量必须与NO的浓度相匹配，尿素内净化措施已无法满足要求，更多地是将其与机的喷人量过少，达不到应有的处理效果，尿素的喷外净化技术相结合，才能满足国IV阶段NO和入量过多，则会使多余的氨气排人大气，导致新的PM限值都较低的更为苛刻的排放要求。目前国污染，必须有高灵敏度的NO浓度传感器，以及相际上有两条比较成熟的技术路线。应的高精度尿素喷射装置。(1)优化燃烧+SCR(选择性催化还原)技术路线。如图1所示，国IV之前，通过增压、中冷技术和电控高压燃油喷射等机内净化技术，然